導(dǎo) 讀
中國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所城市與健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱永官研究員團(tuán)隊(duì)基于16S rRNA高通量測(cè)序與高通量定量PCR等技術(shù)研究了不同濃度砷處理28天后蚯蚓腸道微生物群落結(jié)構(gòu)、砷形態(tài)及砷代謝相關(guān)基因。
來源：中國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所網(wǎng)站（2019年4月9日）
砷廣泛分布于自然環(huán)境中，是一種毒性較強(qiáng)的環(huán)境污染物，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大量有機(jī)砷制劑在畜禽養(yǎng)殖和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的使用及含砷污染物的隨意排放造成嚴(yán)重的農(nóng)田土壤污染，并可通過食物鏈威脅到人類健康。蚯蚓是土壤生態(tài)系統(tǒng)中一個(gè)極其重要的生物多樣性儲(chǔ)存庫(kù)，經(jīng)常被用做評(píng)價(jià)土壤健康水平和質(zhì)量的生物標(biāo)志物，在有機(jī)物降解、營(yíng)養(yǎng)元素的循環(huán)和金屬元素的生物有效性方面起重要作用，研究表明其腸道微生物協(xié)助宿主執(zhí)行這些生態(tài)學(xué)功能。土壤中的砷會(huì)對(duì)土壤生物體產(chǎn)生毒性，以前的研究多集中于砷對(duì)蚯蚓的毒理效應(yīng)、砷在蚯蚓體內(nèi)的生物富集及形態(tài)。厭氧環(huán)境下微生物介導(dǎo)的砷轉(zhuǎn)化過程對(duì)砷的形態(tài)、遷移轉(zhuǎn)化、毒性等也具有重要影響。然而，關(guān)于土壤動(dòng)物腸道中砷對(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)的影響以及腸道中砷代謝相關(guān)基因與砷形態(tài)相關(guān)性研究較少。
中國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所城市與健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱永官研究員團(tuán)隊(duì)基于16S rRNA高通量測(cè)序與高通量定量PCR等技術(shù)研究了不同濃度砷處理28天后蚯蚓腸道微生物群落結(jié)構(gòu)、砷形態(tài)及砷代謝相關(guān)基因。發(fā)現(xiàn)腸道微生物群落與周圍土壤環(huán)境微生物存在顯著差異；外源砷污染顯著降低蚯蚓腸道微生物的多樣性組成；另外土壤中五價(jià)砷占主導(dǎo)而三價(jià)砷是蚯蚓腸道中砷的主要砷形態(tài)，與高通量定量PCR測(cè)得的砷氧化還原和解毒外排的基因在所有基因中占主導(dǎo)而砷甲基化去甲基化相關(guān)基因含量很低一致。這些結(jié)果有助于提升我們對(duì)土壤動(dòng)物腸道微生物介導(dǎo)下的砷生物地球化學(xué)循環(huán)的認(rèn)知。
該研究成果以Effects of Arsenic on Gut Microbiota and Its Biotransformation Genes in Earthworm Metaphire sieboldi為題發(fā)表于Environmental Science & Technology（DOI: 10.1021/acs.est.8b06695）。2017級(jí)博士研究生王洪濤為該論文第一作者，薛喜枚副研究員為通訊作者，該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2017YFD0801300和2016YFD0800700）和國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（41877422）的支持。
砷引起腸道微生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生改變及土壤和腸道內(nèi)的砷代謝相關(guān)基因
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